随着现代工业的快速发展,高端机械装备对高精度滚子轴承工作性能的要求日益提高,滚子的形状精度和批尺寸一致性作为影响滚子轴承性能的重要因素制约着高端滚子轴承的发展。为了满足高精度滚子的加工需求,双盘大循环研磨方法被提出。在该研磨方法中上研磨盘螺旋槽工作面廓形精度直接影响滚子的加工精度。为了精确掌握螺旋槽工作面的形面特征,本文针对螺旋槽工作面的共轭求解展开了相关研究。基于螺旋槽对滚子姿态控制和成形加工的工作要求,分析了上研磨盘与滚子的空间位置和相对运动关系。根据共轭曲面原理,确定了螺旋槽工作面的成形原理,利用单参数曲面族包络法求解得到了用于圆锥滚子加工和用于圆柱滚子加工的螺旋槽工作面形面方程,并建立了双盘大循环研磨方法中螺旋槽工作面的通用数学模型。在螺旋槽工作面形面方程的基础上,推导出了圆锥滚子和圆柱滚子与螺旋槽工作面的接触线方程,并对两种滚子与平盘螺旋槽工作面和锥盘螺旋槽工作面的接触特征进行了详细分析。数值结果表明,圆锥滚子滚动面接触线不在滚子轴截面内,是滚动面上非常接近于直母线的空间曲线,圆柱滚子滚动面接触线为滚动面轴截线;圆锥滚子球基面和圆柱滚子端面的接触线都不在滚子轴截面内且随着远动参数β的增加向远离滚子轴线方向偏移。利用具体算例,通过将曲面离散为曲线的方法对螺旋槽工作面进行了数值分析,结果显示,圆锥滚子平盘螺旋槽工作面一和工作面二的轴截面廓形都为内凹曲线;圆柱滚子平盘螺旋槽工作面一和工作面二的轴截面廓形都为直线段且相互垂直。两种滚子的平盘螺旋槽工作面轴截面廓形都会随着远动参数β的变化而发生微小形变。最后,根据螺旋槽工作面的数学模型,利用MATLAB的GUI模块设计编写了相应的计算机软件,通过该软件可以实现螺旋槽工作面的共轭求解和形面特征分析以及其与滚子的接触特征分析。